Description
Conçu pour une intégration directe sur le terrain sans armoire électrique, le Beckhoff ER5101-1002 offre une interface encodeur incrémental 1 canal haute performance dans une architecture robuste et indépendante du bus EtherCAT Box. Ce module robuste permet la lecture directe des signaux différentiels RS422, des entrées simples TTL ou des générateurs de trains d’impulsions pour un positionnement précis en temps réel et un suivi de vitesse. Logé dans un boîtier en zinc moulé sous pression robuste, l’appareil offre une protection complète IP67, idéal pour les environnements industriels sévères soumis à une forte humidité, à l’humidité et à la poussière.
Caractéristiques
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Interface encodeur polyvalente : Prend en charge les signaux différentiels RS422 standard (A, A_inv, B, B_inv, C, C_inv) et les signaux TTL à entrée simple.
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Traitement haute vitesse : Jusqu’à 4 millions d’incréments par seconde (fréquence limite 4 MHz) via évaluation quadrature quadruple intégrée.
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Profondeur de compteur flexible : Compteur binaire configurable 16 bits ou 32 bits avec verrouillage sur impulsion zéro.
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Horloges distribuées : Horodatage hautement synchronisé grâce au support intégré des horloges distribuées EtherCAT (DC).
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Alimentation capteur intégrée : Alimentation capteur 24 V CC embarquée jusqu’à 500 mA, protégée contre les courts-circuits.
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Protection en environnement sévère : Boîtier en zinc moulé sous pression conforme aux normes IP65, IP66 et IP67.
Applications
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Suivi de mouvement décentralisé : Positionnement précis sur des axes de machine dynamiques sans câblage en armoire.
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Lignes de convoyage et de tri : Retour direct de la vitesse de l’arbre moteur ou du convoyeur grâce aux encodeurs incrémentaux rotatifs.
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Zones de lavage et de traitement humide : Utilisable sur les machines de transformation alimentaire, d’emballage et de production chimique.
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Manutention extérieure : Fonctionnement fiable dans les commandes de grues, les systèmes d’orientation d’éoliennes et les équipements utilitaires.
Caractéristiques techniques
| Paramètre de spécification |
Valeur / Évaluation |
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Numéro de modèle |
ER5101-1002 |
| Interface de signal |
Encodeur incrémental 1 canal (A, B, C / RS422, TTL) |
| Fréquence d'entrée max. |
4 000 000 incréments/s (avec évaluation quadruple) |
| Tension nominale du système |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Alimentation encodeur / capteur |
24 V CC, max. 500 mA (VCC) |
| Compteur interne |
Binaire 16 bits ou 32 bits |
| Débit de transmission |
100 MBaud (EtherCAT) |
| Interfaces de connexion bus |
2 x prise M8, blindée, à vis |
| Interfaces d'alimentation |
Alimentation : 1 x M8 mâle (4 broches) ; Sortie : 1 x M8 femelle (4 broches) |
| Consommation de courant (US) |
Typ. 130 mA + charge du capteur |
| Isolation électrique |
500 V |
| Protection du boîtier |
IP65 / IP66 / IP67 (conforme à EN 60529) |
| Température de fonctionnement |
0 à +55 °C |
| Température de stockage |
-25 à +85 °C |
| Homologations et marquages |
CE, UL |
| Pays d'origine |
Allemagne |
| Poids d'expédition (calculé) |
0,45 kg |
| Dimensions de l'emballage (calculées) |
150 mm x 50 mm x 45 mm |
Connexions et interfaces
| Connexion / Broche M8 |
Désignation du signal |
Affectation fonctionnelle |
| Broche d'alimentation 1 |
US (+24 V CC) |
Alimentation de la tension de commande pour l'électronique interne et l'alimentation du capteur |
| Broche d'alimentation 2 |
UP (+24 V CC) |
Alimentation de la tension de charge pour actionneurs/sorties périphériques en aval |
| Broche d'alimentation 3 |
GNDS |
Référence de masse pour la tension de commande (US) |
| Broche d'alimentation 4 |
GNDP |
Référence de masse pour la tension de charge (UP) |
Aperçus empiriques d'ingénierie
Modèles alternatifs et compatibilité
L'ER5101-1002 est fonctionnellement équivalent au module EP5101-0002 à boîtier plastique. Dans les applications à forte vibration ou en environnements contenant des liquides de refroidissement agressifs, il est fortement recommandé de passer de la série EP au boîtier en zinc moulé sous pression ER5101-1002 pour une durabilité physique accrue. Vérifiez toujours que la configuration TwinCAT EtherCAT System Manager importe la description XML de l'appareil (ESI) correspondant précisément à la révision matérielle indiquée sur l'étiquette du module afin d'éviter les erreurs de configuration et d'initialisation.
Pièges d'application et notes d'ingénierie
Lors de l'utilisation d'encodeurs à fort courant, surveillez la consommation cumulée des capteurs sur la ligne 24 V CC (VCC). L'ER5101-1002 fournit un maximum de 500 mA. Si un encodeur optique à forte consommation ou des chauffages sont intégrés, une alimentation externe doit être utilisée pour éviter de surcharger le régulateur interne du module. De plus, lors du chaînage en série de l'alimentation sur plusieurs boîtiers EtherCAT, assurez-vous que le courant total passant par les connecteurs d'alimentation M8 ne dépasse pas la limite absolue de 4 A par circuit.
Conseils de mise en service et de câblage
Pour minimiser les interférences électriques et garantir un comptage fiable des impulsions jusqu'à 4 MHz, utilisez un câblage torsadé blindé complet pour les lignes de l'encodeur. Assurez-vous que la gaine de blindage du câble est proprement connectée au boîtier du connecteur M12. Pour les encodeurs TTL simple extrémité, configurez les entrées de canal négatif inutilisées (A inv, B inv et C inv) via TwinCAT CoE (registre CoE 0x8000) pour ajuster les seuils internes et éviter la génération d'impulsions parasites dues à des entrées flottantes.
Directives d'installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE : Coupez l'alimentation de tous les systèmes (US et UP) avant de connecter ou déconnecter toute interface M8 ou M12. Effectuer des connexions à chaud sur ces connecteurs industriels risque de provoquer des arcs électriques, l'oxydation des broches et la destruction permanente de l'ASIC de communication EtherCAT interne.
1
Montez le boîtier ER5101-1002 sur une surface plane et amortie contre les vibrations à l'aide de deux vis M3 passant par les trous de fixation intégrés supérieurs et inférieurs. Serrez le matériel de fixation à un couple de 0,8 Nm.
2
Établissez les connexions EtherCAT en utilisant des câbles M8 blindés. Serrez manuellement les colliers à vis pour assurer l'étanchéité environnementale IP67.
3
Câblez l'encodeur à l'interface du port capteur en utilisant un câble industriel M12, en veillant à ce que la gaine de blindage du câble soit proprement terminée sur le corps du connecteur.
4
Appliquez une alimentation système 24 V CC (US) et lancez un scan de diagnostic via Beckhoff TwinCAT System Manager pour initier la configuration des paramètres de l'appareil.